一种法拉第电磁感应定律演示教具制造技术

技术编号:42162801 阅读:18 留言:0更新日期:2024-07-27 00:12
本技术公开了一种法拉第电磁感应定律演示教具,涉及电磁教学教具技术领域。两个第一穿线管分别滑动套设连接两个第二穿线管,两个第三穿线管与第一穿线管和第二穿线管组成一个矩形穿线管圈,穿线管圈内设置电线,电线的两个线头分别连接一个铜环,每个铜环滑动接触连接一个电极,两个电极电连接数显多用电表的两极;铜环固定连接在旋转轴上,旋转轴连接电机,电机连接第三支架,旋转轴的另一端穿过右边的第三穿线管后滑动套设连接支撑轴,支撑轴连接第一支架;磁铁放置在穿线管圈的上方或下方。本教具可以成倍控制并改变法拉第电磁感应定律中的单一变量,并利用本教具得出定量结论,使学生更容易、更直观、更清楚的了解法拉第电磁感应定律。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电磁教学教具,具体是指一种法拉第电磁感应定律演示教具


技术介绍

1、法拉第电磁感应定律是教材书上电磁学部分的基础知识,现有的最常用的法拉第电磁感应定律演示教具,由一个灵敏电流计,导线,线圈,条形磁铁组成,当把磁铁插入线圈时,根据法拉第电磁感应定律公式得知,通过线圈的磁通量增大,产生了感应电动势从而使电路中产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转。通过换用缠绕匝数更多的线圈、换用磁性更强的磁铁、加快插入磁铁的速度来改变产生的感应电动势的大小使灵敏电流计偏转幅度更大,进一步得出了线圈的匝数越多磁体的磁场越强、插入的速度越快,产生的感应电流就越大的定性结论。该演示教具存在的问题其一在于很难控制单一变量,例如即使只换线圈或只换磁铁,由于磁铁插入速度由人手控制所以每次的插入速度不可能相同;其二在于该方案不能定量分析,在该方案中只有线圈匝数可以确定,其余如磁铁产生的磁感应强度、磁铁插入速度无法确定,灵敏电流计的读数也十分困难,尤其是改变某一变量后只能从灵敏电流计的摆动幅度得到增大还是减小的定性结论,实际上法拉第电磁感应定律各个物理量的定量关系无法通过该方案得出,导致学生只能依靠教师的语言讲解和文字描述获取其定量关系。


技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题是提供一种法拉第电磁感应定律演示教具,可以成倍控制并改变法拉第电磁感应定律中的单一变量,并利用本教具得出定量结论,使学生更容易、更直观、更清楚的了解法拉第电磁感应定律。

2、为解决上述技术问题,本技术所采取的技术方案是

3、一种法拉第电磁感应定律演示教具,包括两个第一穿线管、两个第二穿线管、两个第三穿线管;两个第一穿线管平行设置,两个第一穿线管的一端分别滑动套设连接在两个第二穿线管的里面,两个第三穿线管平行的分位于两个第一穿线管的同一端和两个第二穿线管的同一端,并通过弯头与第一穿线管和第二穿线管组成一个可伸缩可拆卸的矩形穿线管圈,穿线管圈内围绕设置若干圈电线,电线的两个线头伸出穿线管圈外分别连接一个铜环,每个铜环的两端均分别设置一个绝缘挡片,每个铜环均滑动接触连接一个电极,两个电极连接在第三支架上,两个电极电连接数显多用电表的两极;铜环和绝缘挡片均固定套设连接在旋转轴的外面,旋转轴的一端连接电机,电机固定连接在第二支架上,旋转轴的另一端穿过穿线管圈右边的第三穿线管后可伸缩滑动套设连接支撑轴的一端,支撑轴的另一端穿过左边的第三穿线管后滑动套设连接第一支架;磁铁放置在穿线管圈的上方或下方;电机旋转,带动铜环、绝缘挡片、旋转轴和穿线管圈旋转,穿线管圈切割磁力线。

4、优选地,所述电极与铜环的接触端为光滑球体,卡在两个绝缘挡片之间。

5、优选地,所述第一穿线管与第二穿线管的外表面沿长度方向均设有刻度。

6、优选地,在第三支架与穿线管圈的右边的第三穿线管之间还设有第四支架,旋转轴与第四支架转动连接。

7、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

8、可以控制法拉第电磁感应定律中的单一变量,且每个变量都可控的成倍改变,切割磁力线的有效长度改变可通过穿线管圈的伸缩获得,切割磁力线速度改变可通过改变电机转速获得,磁场强度改变可通过改变磁铁数量获得,使学生更容易、更清楚、更直观的理解法拉第电磁感应定律。

9、利用本技术可以得出定量结论,在本方案中线圈匝数固定,磁铁产生的磁感应强度(通过改变磁铁数量)、切割磁感线的有效长度(通过对切割磁感线管圈的伸缩)、改变切割磁感线频率(通过改变电机转速)都能够成倍改变,从而用各个物理量之间的比例关系代替具体数值计算,得出法拉第电磁感应定律各个物理量的定量关系。

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【技术保护点】

1.一种法拉第电磁感应定律演示教具,其特征在于,包括两个第一穿线管(4)、两个第二穿线管(6)、两个第三穿线管(7);两个第一穿线管(4)平行设置,两个第一穿线管(4)的一端分别滑动套设连接在两个第二穿线管(6)的里面,两个第三穿线管(7)平行的分位于两个第一穿线管(4)的同一端和两个第二穿线管(6)的同一端,并通过弯头(3)与第一穿线管(4)和第二穿线管(6)组成一个可伸缩可拆卸的矩形穿线管圈,穿线管圈内围绕设置若干圈电线(5),电线(5)的两个线头伸出穿线管圈外分别连接一个铜环(14),每个铜环(14)的两端均分别设置一个绝缘挡片(15),每个铜环(14)均滑动接触连接一个电极(13),两个电极(13)连接在第三支架(11)上,两个电极(13)电连接数显多用电表的两极;铜环(14)和绝缘挡片(15)均固定套设连接在旋转轴(8)的外面,旋转轴(8)的一端连接电机(9),电机(9)固定连接在第二支架(10)上,旋转轴(8)的另一端穿过穿线管圈右边的第三穿线管(7)后可伸缩滑动套设连接支撑轴(2)的一端,支撑轴(2)的另一端穿过左边的第三穿线管(7)后滑动套设连接第一支架(1);磁铁放置在穿线管圈的上方或下方;电机(9)旋转,带动铜环(14)、绝缘挡片(15)、旋转轴(8)和穿线管圈旋转,穿线管圈切割磁力线。

2.根据权利要求1所述的一种法拉第电磁感应定律演示教具,其特征在于,所述电极(13)与铜环(14)的接触端为光滑球体,卡在两个绝缘挡片(15)之间。

3.根据权利要求1所述的一种法拉第电磁感应定律演示教具,其特征在于,所述第一穿线管(4)与第二穿线管(6)的外表面沿长度方向均设有刻度。

4.根据权利要求1所述的一种法拉第电磁感应定律演示教具,其特征在于,在第三支架(11)与穿线管圈的右边的第三穿线管(7)之间还设有第四支架(12),旋转轴(8)与第四支架(12)转动连接。

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【技术特征摘要】

1.一种法拉第电磁感应定律演示教具,其特征在于,包括两个第一穿线管(4)、两个第二穿线管(6)、两个第三穿线管(7);两个第一穿线管(4)平行设置,两个第一穿线管(4)的一端分别滑动套设连接在两个第二穿线管(6)的里面,两个第三穿线管(7)平行的分位于两个第一穿线管(4)的同一端和两个第二穿线管(6)的同一端,并通过弯头(3)与第一穿线管(4)和第二穿线管(6)组成一个可伸缩可拆卸的矩形穿线管圈,穿线管圈内围绕设置若干圈电线(5),电线(5)的两个线头伸出穿线管圈外分别连接一个铜环(14),每个铜环(14)的两端均分别设置一个绝缘挡片(15),每个铜环(14)均滑动接触连接一个电极(13),两个电极(13)连接在第三支架(11)上,两个电极(13)电连接数显多用电表的两极;铜环(14)和绝缘挡片(15)均固定套设连接在旋转轴(8)的外面,旋转轴(8)的一端连接电机(9),电机(9)固定连接在第二支架(10)上...

【专利技术属性】
技术研发人员:李玉峰赵学志刘炳建孙瑞王启月姬芳芳
申请(专利权)人:唐山师范学院
类型:新型
国别省市:

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